不同的人 发表于 2012-7-5 20:20:09

流量计的测量原理

差压式流量计的测量原理

它是基于流体流动的节流原理,利用流体流经节流装置时产生的压力差,实现流量测量的。连续流动的流体,当遇到装在管道内的节流装置时,由于节流孔的截面积比管道的截面积小,流动流通面积突然缩小,使流体和流速增大,形成收缩的流体通过节流孔。根据伯努利定律,任何一流体所包含能量不变。因此,在流体加快地方动能增大,位能(静压头)降低,在节流孔前后就产生了压差,流体的流量越大,压差越大,因此,用差压计测出此差压就能测知流量的大小。差压式流量计由于使用历史长久,积累了丰富的实践经验和完整的实验资料,在生产中应用最广泛。

转子流量计的测量原理

它是定压降式流量计。所谓定压强,就是不管流量多大,流体流过流量计的压降都是不变的。就是由一段向上逐渐扩大的圆锥形管子和管子中的转子组成。当流体流过锥形管和转子之间的环形缝隙时,由于节流作用在转子上下所产生的压力差,使转子上移,直到这个压力差作用在转子上的向上的力,与转子在流体内的重量相平衡为止。流量增大,这个压力差增大,当大于转子的重量时,转子上升,环形缝隙增大,节流作用减少,压差减少,直到压差又等于转子在流体内的重量时,转子停止上移。同理,流量降低,转子下降,因此,可以通过浮子平衡位置的高低,来测知流量的大小。对于传送转子流量计,则要把转子的位移量转换成气压或电流信号送二次表进行显示。


它的特点是有效测量范围,即最大流量与最小流量之比(亦即量程比)大,为10:1,压力损失小,反应快,适于洁净的流体小流量的测定。安装时流体应由下向上,并垂直安装。

涡街流量计的测量原理

它是利于管道中置一漩涡发生体,根据所产生的漩涡数来测量流量大小的。当管道中流体流过漩涡发生体时,在其后方和两侧会交替地产生有规律的漩涡列,流速U越大,漩涡产生频率f也越大,其关系式为:      U

   f=K──

          D


式中:K──斯特芬哈系数

          D──漩涡发生体直径

它是将测得的微弱的频率信号经电子线路处理成与流速成正比的电脉冲信号由显示仪表显示出流量的瞬时值。漩涡频率是不受流体密度、温度、压力和粘度等的影响,这是它的主要优点。

转子流量计测流量的原因是什么?

转子流量计是一根上粗下细的锥形管和一个能上下浮动的转子所组成。流体从转子和锥形管内壁之间的环隙中通过,由于转子在不同的高度时,环隙面积不同,所以它是一个截面积可变的节流元件。由于流体通过环隙时突然收缩,所以在转子的上下两侧产生了压差,当压差所形成的力恰好与转子在流体中的重量相等时,转子就不再上下浮动,达到平衡,稳定在某一高度上。我们知道,转子的重量是恒定的,因此在平衡时的压差也是恒定的。换句话说,它是一个定压降式流量计,根据转子的高度来测出流量。

转子流量计是一种非标准化仪表,制造厂生产的转子流量计都是个别进行流量标定的。液体用20℃的水标定,气体用20℃、常压的空气标定。

一般的转子流量计,采用玻璃锥形管,结构简单,价格低廉,广泛用于小流量测量。但因玻璃管不耐高压,工作压力只能在0.3兆帕以下,而且只能就地指示,不适于远传,记录和调节。近年来,已有带电远传和气远传装置的转子流量计,可与单元组合式仪表配套应用。

涡轮流量计测流量的原理是什么?

在流体流动的管道里,安装一个可以自由转动的叶轮,当流体通过叶轮时,流体的动能使叶轮旋转,流体的流速越高,动能就越大,转速也就越高。因此测出叶轮的转数或转速,就可确定流过管道的流量。我们在日常生活中,使用的某些自来水表、油量计等,都是利用类似的原理制成的。这种仪表,称为速度式仪表。由于它结构简单,原理清晰,早已在生产实践中应用,但是它也有很大的缺点,由于仪表表面必须用密封装置与被测介质隔开,这就使它们不能用在高压介质的管道内。另外,叶轮是通过齿轮传到显示表面上的,这种摩擦的影响,使它们不能应用在精确测量的场合。而涡轮流量计正是利用相同的原理。在结构上加以改进后制成的。

在涡轮流量计中,测量元件涡轮将流量Q转换成涡轮的转数ω,磁电装置又把转数ω转换成脉冲数N,通过放大后,送入二次仪表进行显示和计数。单位时间内的脉冲数和累积脉冲数,就分别反映了瞬时流量和累积流量。由于涡轮流量计的转数是以频率信号输出的,所以可制成数字仪表,也便于与数控装置相配合。

涡轮流量计测量精度高,反应快。它紧固耐用,体积紧凑,能在高温下使用。它可以很方便地安装在任何形式的管道里,因而可以适用于火箭和喷气发动机中的高速管道,进行燃料流量测量。所以这种流量计不仅在一般工业上,而且在国防上也有很大意义。不过涡轮流量计对介质的清洁度要求很高,因而它在工业上的应用范围受到很大的限制。


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